本发明专利技术涉及医疗技术领域，具体涉及一种手机钻头标定装置及方法，该装置包括标定装置、相机、手机头、手机固定装置、钻头、末端阵列、标定探针。本发明专利技术通过所述标定装置的顶部凹槽，结合所述相机和所述标定探针，确定顶部凹槽中心底部点的空间位置，将其与所述末端阵列位置关联起来，通过凹槽深度换算成种植钻头工作尖端的空间位置，从而将种植钻头尖端的空间位置与所述末端阵列关联起来，消除所述手机头与所述末端阵列固定中间结构件的加工误差、组装误差。另外，本发明专利技术通过所述标定装置、所述相机和所述标定探针，可以实际探测出所述钻头装配后的轴线空间位置，从而计算后续机械臂带动整体手机头和末端运动时种植钻头的偏转角度。手机头和末端运动时种植钻头的偏转角度。手机头和末端运动时种植钻头的偏转角度。
A calibration device and method for mobile drill bit
【技术实现步骤摘要】
一种手机钻头标定装置及方法
[0001]本专利技术涉及医疗
，具体涉及一种手机钻头标定装置及方法。
技术介绍
[0002]牙齿的缺失会影响人的咀嚼、发音、容貌，严重降低患者的生活质量，而种植牙是修复牙齿缺失的一个重要手段。种植牙手术需要利用种植手机在牙槽上钻孔来满足后续种植体植入的要求，是口腔种植牙手术中非常重要的一环。
[0003]对于种植牙手术来说精度控制非常重要，很可能因为一个较小的误差就导致手术失败，因此手术器械的标定是很关键的一个步骤。牙科种植手机其外形不规则，且加工和装配过程存在误差，根据图纸中的尺寸来确定手术器械末端的位置可能不准确，而使用传统的测量方法也很难获取准确的位置关系。
[0004]专利号为CN 109077822 B的专利公开了一种基于视觉测量的牙科种植手机标定系统及方法，该专利技术能够获得较为准确的牙科种植手机末端的钻头在牙科种植手机光学标记坐标系中的位置标定结果，但是该专利技术结构复杂，标定方法较繁琐。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
中描述的现有手机钻头标定装置及方法的缺点，提供一种装置简单、实用，且标定方法简单、准确的手机钻头标定装置及方法。
[0006]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：一种手机钻头标定装置，包括标定装置、相机、手机头、手机固定装置、钻头、末端阵列、标定探针。
[0007]其中，所述标定装置的顶部可插入到所述手机头中并固定；所述手机固定装置用于将所述手机钻头标定装置固定在机械臂上；所述相机通过探测所述末端阵列可以计算所述相机与所述末端阵列之间的空间位置关系；所述标定探针上端具有阵列特征，所述相机通过探测该阵列可以计算所述相机与所述标定探针上的阵列之间的空间位置关系；所述标定装置和所述钻头的长度已知。
[0008]进一步地，所述标定装置的顶部结构为种植手机钻头标准接口结构，所述标定装置的顶部可以通过标准接口插入到所述手机头中，并利用所述手机头内部的卡槽固定。
[0009]进一步地，所述标定装置顶部、底部和底部侧面设置有锥形凹槽特征，且锥形凹槽深度已知。
[0010]进一步地，所述标定装置顶部凹槽的底面点和底部凹槽的底面点之间的连线为所述标定装置的中心轴线。
[0011]进一步地，所述标定装置底部侧面的锥形凹槽的底部到中心轴线的距离已知。
[0012]进一步地，所述手机头通过结构件与所述末端阵列装配在一起。
[0013]本专利技术还提供了一种手机钻头标定方法，其特征在于，包括：
用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置顶部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头尖端在空间内的具体位置；用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头偏转的角度；用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部侧边的锥形凹槽底面点，验证标定是否成功。
[0014]作为预选，所述用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置顶部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头尖端在空间内的具体位置，包括：用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置顶部的锥形凹槽底面点；所述相机通过探测所述标定探针上的阵列计算所述相机与所述标定探针上的阵列之间的空间位置关系；计算所述标定探针针头的空间位置，即所述标定装置顶部的锥形凹槽的底面点在所述相机视场角内的空间位置；所述相机通过探测所述末端阵列，计算所述末端阵列在所述相机视场角内的空间位置；计算所述末端阵列与所述标定装置顶部锥形凹槽的底面点的相对空间位置；所述钻头没有凹槽，为平面，可以得知所述钻头代替所述标定装置装配到所述手机头后，其顶面中心点为目前探测到的所述标定装置顶部的锥形凹槽的底面点在所述标定装置的中心轴线上相应地抬高锥形凹槽深度；已知所述钻头的长度，可以计算出使用所述钻头时，所述钻头尖端在所述相机视场角内的空间位置，即通过标定确定了所述钻头尖端在空间内的具体位置。
[0015]进一步地，所述用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头偏转的角度，包括：用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部的锥形凹槽底面点；所述相机通过探测所述标定探针上的阵列计算所述相机与所述标定探针上的阵列之间的空间位置关系；计算所述标定探针针头的空间位置，即所述标定装置底部的锥形凹槽的底面点在所述相机视场角内的空间位置；通过所述标定装置顶部凹槽的底面点和底部凹槽的底面点的位置可计算出所述标定装置的中心轴线的空间位置；所述钻头装配到所述手机头后的中心轴线与所述标定装置的中心轴线重合，通过此标定，可以计算后续进行种植牙时，所述钻头的偏转角度。
[0016]进一步地，所述用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部侧边的锥形凹槽底面点，验证标定是否成功，包括：用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部侧边的锥形凹槽底面点，进行所述标定装置中心轴线的二次确认；由于所述标定装置底部侧边的锥形凹槽底面点到中心轴线的距离设计上已知，所述相机通过计算并确认实际测出来的所述标定装置中心轴线与所述标定装置底部侧边的锥形凹槽中心底部的距离是否在容许误差范围内，若在范围内，则标定成功；否则，则标定
失败，需重新标定。
[0017]本专利技术提供了一种手机钻头标定装置及方法，该装置包括标定装置、相机、手机头、手机固定装置、钻头、末端阵列、标定探针。该专利技术通过所述标定装置的顶部凹槽，结合所述相机和所述标定探针，确定顶部凹槽中心底部点的空间位置，将其与所述末端阵列位置关联起来，通过凹槽深度换算成种植钻头工作尖端的空间位置，从而通过该标定装置和方法将种植钻头尖端的空间位置与所述末端阵列关联起来，消除所述手机头与所述末端阵列固定中间结构件的加工误差、组装误差。另外，本专利技术通过所述标定装置的顶部凹槽、底部凹槽和底部侧面凹槽，结合所述相机和所述标定探针，可以实际探测出所述钻头装配后的轴线空间位置，从而计算后续机械臂带动整体手机头和末端运动时种植钻头的角度偏转。
附图说明
[0018]下面将参考附图来描述本专利技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
[0019]图1是本专利技术实施例标定装置底部结构示意图；图2是本专利技术实施例标定装置顶部结构示意图；图3是本专利技术实施例标定装置在某一角度下的侧面剖视图；图4是本专利技术实施例标定装置在另一角度下的侧面剖视图；图5是本专利技术实施例钻头的结构示意图；图6是本专利技术实施例标定探针的结构示意图；图7是本专利技术实施例标定探针针尖点到标定装置的顶部锥形凹槽底面点的示意图；图8是本专利技术实施例标定探针针尖点到标定装置的底部锥形凹槽底面点的示意图；图9是本专利技术实施例标定探针针尖点到标定装置的底部侧面锥形凹槽底面点的示意图；附图标记说明：1.标定装置；2.相机；3.手机头；4.手机固定装置；5.钻头；6.末端阵列；7.标定探针；101.底部锥形凹槽；102.顶部锥形凹槽；103.底部侧面锥形凹槽；701.阵列。
具体实施方式
[0020]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种手机钻头标定装置，其特征在于，包括标定装置、相机、手机头、手机固定装置、钻头、末端阵列、标定探针；其中，所述标定装置的顶部可插入到所述手机头中并固定；所述手机固定装置用于将所述手机钻头标定装置固定在机械臂上；所述相机通过探测所述末端阵列可以计算所述相机与所述末端阵列之间的空间位置关系；所述标定探针上端具有阵列特征，所述相机通过探测该阵列可以计算所述相机与所述标定探针上的阵列之间的空间位置关系；所述标定装置和所述钻头的长度已知。2.根据权利要求1所述的一种手机钻头标定装置，其特征在于，所述标定装置的顶部结构为种植手机钻头标准接口结构，所述标定装置的顶部可以通过标准接口插入到所述手机头中，并利用所述手机头内部的卡槽固定。3.根据权利要求1所述的一种手机钻头标定装置，其特征在于，所述标定装置顶部、底部和底部侧面设置有锥形凹槽特征，且锥形凹槽深度已知。4.根据权利要求1所述的一种手机钻头标定装置，其特征在于，所述标定装置顶部凹槽的底面点和底部凹槽的底面点之间的连线为所述标定装置的中心轴线。5.根据权利要求4所述的一种手机钻头标定装置，其特征在于，所述标定装置底部侧面的锥形凹槽的底面点到中心轴线的距离已知。6.根据权利要求1所述的一种手机钻头标定装置，其特征在于，所述标定探针的底端具有针头特征，顶端具有阵列特征，且所述针头与所述阵列的相对位置关系已知。7.根据权利要求1所述的一种手机钻头标定装置，其特征在于，所述手机头通过结构件与所述末端阵列装配在一起。8.一种手机钻头标定方法，其特征在于，包括：用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置顶部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头尖端在空间内的具体位置；用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头偏转的角度；用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置底部侧边的锥形凹槽底面点，验证标定是否成功。9.根据权利要求8所述的一种手机钻头标定方法，其特征在于，所述用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置顶部的锥形凹槽底面点，确定所述钻头尖端在空间内的具体位置，包括：用所述标定探针的针尖，点在所述标定装置顶部的锥形凹槽底面点；...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈盛，
申请(专利权)人：杭州键嘉机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：
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